نانو پوشش های هوشمند ضد خوردگی

به کارگیری نانو ذرات در ساخت پوشش های ضد خوردگی، از جمله مهم ترین دستاوردهای فناوری نانو است. از کارکردهای مهم نانو ذرات در کنترل خوردگی می توان به بهبود خواص سد کنندگی، حفاظت کاتدی، حفاظت آندی و افزایش خواص چسبندگی پوشش اشاره نمود.

استفاده از نانو ذرات به عنوان حامل بازدارنده های خوردگی، نیز از کارکردهای غیر مستقیم حفاظتی نانو ذرات در ساخت پوشش های هوشمند است. مهم ترین علل توسعه و گسترش پوشش های هوشمند، پایداری، ظرافت و خواص زیست محیطی آن ها است.

نانو ذرات با توجه به برخورداری از ویژگی هایی نظیر سطح جانبی و واکنش پذیری شیمیایی بالا قادرند درصد بالایی از ذرات بازدارنده خوردگی را بر روی خود حمل کنند. اصل مهم در استفاده از نانو ذرات برای پوشش های هوشمند، انتخاب نوعی از نانو ذره است که بتواند گونه ای از اتصالات موقت یا بازدارنده را ایجاد نماید، به محض نشانه ای از وجود محصولات خوردگی، این اتصالات شکسته شده و آزاد سازی بازدارنده در محیط میسر می شود.

در دسته ای از نانو پوشش های هوشمند ضد خوردگی، اتصالات ایجاد شده میان نانو ذره و بازدارنده نسبت به یون های هیدروکسید (که از محصولات جانبی عمده در فرآیندهای خوردگی فلزات هستند) حساس بوده و به محض آزاد شدن آن در محیط، اتصالات شکسته شده و بازدارنده به طرف محل آسیب دیده حرکت می کند. تحت تاثیر عوامل خورنده، بازدارنده احیا شده و اکسیدهای نا محلولی ایجاد می کند. این اکسیدهای نا محلول بر روی سطح فلز رسوب کرده و از نفوذ الکترولیت به سطح فلز جلوگیری می کنند و موجب غیر فعال شدن سطح فلز می گردند.

از مهم ترین مزایای این دسته از پوشش ها، عدم استفاده از برخی بازدارنده های شیمیایی نظیر کرومات هاست که به شدت سرطان زا هستند.

در انتخاب نوع نانو ذره، در نظر گرفتن سطح جانبی بالا، قیمت کم و ایجاد یک سطح قابل دسترس از طریق پخش خوب نانو ذره بسیار حائز اهمیت است. نانو پوشش های هوشمند تولید شده با استفاده از درصد ناچیزی بازدارنده (کم تر از 5 درصد)  قادر هستند با پوشش های حاوی مقادیر بالایی از بازدارنده (30 تا 40 درصد) به خوبی رقابت کنند و حتی مقاومت خوردگی بهتری را نشان دهند. نانو پوشش های هوشمند ضد خوردگی، به ویژه برای استفاده در داخل مخازن ذخیره سوخت هواپیماها که دسترسی به سطح داخلی آن ها دشوار است، بسیار کاربرد دارند.